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产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展
来源:一起赢论文网     日期:2017-07-22     浏览数:185     【 字体:

 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展张 朱启贵 辉内容提要: 本文借助 恒等式对产业体系的碳排放量进行因素分解,分析生产技术资本和劳动力等生产要素升级对产业体系低碳化发展的影响,以此为基础构建产业体系碳排放模型,对我国 个省区产业体系及其三次产业 年间的碳排放强度能源碳排放密度和能源消费强度进行测度,并对影响产业体系碳排放强度能源碳排放密度和能源消费强度的因素进行分析 研究发现,我国产业体系低碳化发展是由能源结构的变化所驱动,属于能源结构变化型; 由于产出占比和能源消费占比较大,导致我国产业体系能源消费强度,即能源使用效率主要受二次产业的影响关键词: 产业体系低碳化 碳排放强度 能源碳排放密度 能源消费强度张伟,南京航空航天大学经济与管理学院,邮政编码: ,电子信箱: ; 朱启贵,上海交通大学安泰经济与管理学院,邮政编码: ; 高辉,成都理工大学商学院,邮政编码: 本文得到国家自然科学基金项目 知识驱动下西部地区能源密集型产业链低碳化发展研究( ) 国家社科基金重点项目基于产业链的我国后发地区的西部地区现代产业发展新体系构建研究( ) 和国家社科基金重大项目完善经济社会发展考核评价体系研究( ) 的资助作者感谢匿名审稿人的良好意见和建议,但文责自负由于缺乏西藏自治区相关年份的能源消费数据和二氧化碳排放数据,以及合并重庆市和四川省( 主要考虑研究期间( ) 的数据的统一) ,因此,本文的研究限于除西藏以外的全国 个省区一引 言在全球低碳经济背景下,党的十八大明确提出构建我国绿色低碳的现代产业发展新体系 我国地域辽阔,各个地区的资源禀赋和生产要素禀赋各不相同,产业体系和产业结构差异巨大 异质性的产业体系因为能源结构用能方式,以及碳减排技术等的不同,导致地区产业体系的低碳化发展具有差异性 分析我国各个省区异质性产业体系低碳化发展趋势及其影响因素,对于促进我国产业体系实现低碳化发展具有重要的意义决定产业体系低碳化发展趋势的关键在于二氧化碳排放强度 根据 恒等式对产业体系碳排放强度影响因素的分解可知,产业体系二氧化碳排放强度的变化趋势由能源碳排放密度能源消费强度和产出结构等三个因素决定,能源碳排放密度和能源消费强度下降产出结构升级都会驱动二氧化碳排放强度的降低 从产业体系的视角看,在这三个因素中,产业结构升级是产业体系低碳化发展的根本驱动力 我国产业体系由 个复杂多变的省区产业体系构成,其碳排放强度的变化趋势不仅受全国产业体系三次产业能源碳排放密度能源强度和产业结构的影响,而且还受各省区产业结构能源结构三次产业能源消费占比能源技术水平和碳排放技术水平的影响 因此,我国产业体系低碳化发展,不仅应着力于全国总体层面的二氧化碳排放强度分析,更需要向各个省区异质性产业体系三次产业延伸,分析不同省区三次产业及其相关因素对全国产业体系碳排放强度变动趋势的影响张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展国内外研究区域和产业碳排放强度及其影响因素的文献非常丰富,但是,很少有成果从供给侧的视角系统研究产业结构升级对产业体系低碳化发展的影响,以及通过建立产业体系低碳化发展模型,对各个省区异质性产业体系的低碳化发展进行实证研究 本文采用产出结构升级模型,构建产业体系碳排放模型来讨论产业结构升级能源结构优化能源碳排放密度和能源强度降低对于产业体系低碳化发展的影响及其作用机理 与已有研究相比,本文的创新在于: 一是从产业体系的视角,分析产业体系结构升级,以及技术资本和劳动力等生产要素升级对产业体系低碳化的影响二是借助 恒等式对碳排放量进行因素分解,并通过生产函数模型化产业体系产出结构升级,以此为基础构建产业体系碳排放模型 三是运用新的产业体系碳排放模型,研究省区产业结构升级能源结构变化,以及能源碳排放密度和能源强度下降与产业体系低碳化发展之间的关系,特别是分析省区三次产业相关变量对全国产业体系碳排放强度变动趋势的影响 四是检验我国产业体系能源碳排放密度能源强度与产业体系碳排放强度的关系; 能源结构产业能源消费占比与产业体系能源碳排放密度的关系; 能源结构能源技术与产业体系能源强度的关系本文采用以下结构安排: 第二部分梳理文献; 第三部分介绍研究方法; 第四部分是变量与实证结果分析; 第五部分对我国 个省区不同的产业体系碳排放强度及其影响因素进行分析; 第六部分是结论和政策分析二文献综述碳排放强度影响因素的研究在传统的产业发展模式下,产业的发展有赖于能源消耗的增长,而能源消耗助推产业的碳排放 处于不同发展阶段的国家或地区,其产业碳排放强度受多重因素影响,主要包括: 能源强度产业结构和能 源 结 构( ; 王 峰 等, ; ) 第 一,能 源 强 度( ) 认为,生产方式转变,特别是能源强度下降是我国 年碳强度降低的主要原因 ( ) 研究表明能源强度的下降促进了欧洲玻璃产业碳排放强度的下降 陈诗一( ) 发现,我国改革开放以来工业碳强度波动性下降的决定因素是能源强度的降低 第二,产业结构 张友国( ) 研究发现,我国三次产业结构产业内结构和制造业内结构驱动碳强度上升 ( ) 发现,里昂剔夫结构效应和最终需求结构效应是我国 年碳强度变化的驱动力 ( ) 认为,到 年,我国大多数省区由第三次产业占比提高所导致的产业体系的碳强度下降的潜力高于人均 提高所导致的产业体系的碳强度下降的潜力 第三,能源结构 ( ) 认为, 年,产业结构能源结构和能源强度驱动葡萄牙碳排放强度的变化,其中化石能源占比影响较大 ( ) 研究显示,年,个发达经济体和 个发展中经济体的长期碳排放强度受生产率 能源结构和石油价格的影响 ( ) 发现,十一五和十二五期间,煤炭使用的降低( 包括作为能源直接使用和电力部门发电使用) 是中国碳强度下降的主要驱动因素低碳化发展模式的研究针对不同国家和地区产业碳排放强度影响因素,国内外学者从能源技术低碳化产业结构低碳化和能源结构低碳化三方面分析低碳化发展模式 第一,能源技术低碳化 ( ) 提出,中国应当鼓励碳减排生产技术的创新,积极吸收其他国家的绿色前沿技术,促进产业低碳化的发展( ) 认为,新兴国家应当与外国公司进行技术交流和共享,促进环保,避免资源过度消耗和环境的更大程度的破坏 ( ) 认为,发展中国家工业发展需要相应措施保证可持续性发展,在短期提高能源效率和能源转换是降低二氧化碳排放的有效途径 张友国等( )提出应更注重煤炭开采使用方式的改变,大力发展洁净煤技术,加快煤地下气化产业化,尽早走上年第 期绿煤之路的低碳化发展模式第 二,产业结构低碳化 ( ) 研 究 表 明,年间,阿根廷巴西哥伦比亚墨西哥和委内瑞拉等国家充分利用京都会议清洁发展机制,通过提高水电和风电的比例,降低产业的能源使用强度和碳排放强度,实现了产业低碳化发展 ( ) 显示,产业结构调整是发展低碳经济的重要因素,有效降低区域二氧化碳排放的方法就是通过技术进步促进产业结构优化升级 第 三,能源结构低碳化 马 丽 梅 和 张 晓( ) 认为,从长期看,改变能源结构以及优化产业结构是治理雾霾的关键,而短期看,减少劣质煤的使用是较为有效的途径总体而言,现有文献聚焦于国内外二氧化碳排放强度的影响因素分析,并据此分析产业低碳化发展的模式 现有研究存在以下不足: 一是理论研究未建立区域产业体系低碳化发展的模型,无法系统分析区域产业体系低碳化发展的驱动因素和实现途径 二是实证研究缺乏从产业体系的视角分析产业结构升级能源结构优化,以及生产技术资本和劳动力等生产要素升级对产业体系低碳化的影响 没有系统研究我国各省区异质性产业体系的低碳化发展对全国产业体系碳排放强度变动趋势的影响 本文希望拓展碳排放强度影响产业体系低碳化发展的研究,并期望提出有价值的建议三理论分析与研究设计本文基于 恒等式,对产业体系的碳排放量进行因素分解,并通过生产函数模型化产业体系升级,构建产业体系碳排放模型,厘清产业体系中产出结构能源消费占比能源结构技术水平与二氧化碳排放之间的关系和作用机理,探讨产业体系低碳化发展的模式产业体系碳排放因素分解模型( ) 碳排放强度因素分解产业体系二氧化碳排放总量是各个产业排放量之和,借助 恒等式对产业体系各个时期的碳排放量进行因素分解:( ) ( ) ( ) ( )( ) 式中,表示产业,表示时期; 为产业体系时期碳排放量; 为产业在时期的碳排放量; 为产业在时期的能源消费量; 为产业在时期的产出值; 为产业体系在时期的产出总值; 为产业在时期的能源碳排放密度; 为产业在时期的能源强度; 为产业在时期的产出值占比 由( ) 式可得:( )( ) 式中, 为产业体系在 时期的碳排放强度,其倒数表示产业体系在 时期的碳排放效率 对( ) 式两边求的导数,可以得到产业体系碳排放强度的增长率:( )根据( ) 式,设定权重 ,借鉴 ( ) ,用对数函数作为权重函数,通过求解积分,可得具有对数平均权重的产业体系碳排放强度变化值 :( )( ) 式中, 分别表示产业体系总的碳排放强度变化能源碳排放密度变化导致的产业体系碳排放强度的变化能源使用强度变化导致的产业体系碳排放强度变化产张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展限于篇幅,略去推导过程,如有兴趣,可索取出结构变化导致的产业体系碳排放强度变化 因此,产业体系碳排放强度变化由产业体系的能源碳排放密度能源消费强度和产业体系产出结构三个因素决定:( , , ) ( )( ) 式中, 分别为产业体系的碳排放强度变化值能源碳排放密度变化值能源强度变化值产出结构变化值 对( ) 式两边取自然对数,并对时间求导数,可得二氧化碳排放强度的变化率:( ) ( ) ( ) ( )( ) 式中, 和 分别为能源碳排放密度变化能源强度变化和产出结构变化的碳排放弹性, 和 分别为能源碳排放密度能源强度和产出结构的变化率 由此可见,能源碳排放密度等三因素的变化率影响产业体系的碳排放强度的变化率,其程度由碳排放弹性决定( ) 能源碳排放密度因素分解借助 恒等式,对产业体系各个时期的碳排放量进行因素分解:(, ,) () ( ), ,( )( ) 式中,表示产业所消费的能源种类;,表示在时期产业消费能源 的碳排放量;,表示在时期产业所消费 种能源数量;, , ,表示在时期产业所消费的种能源所排放的二氧化碳强度,其大小说明产业 所消费的 种能源的碳减排技术水平;,, 表示在时期产业所消费的能源中的 种能源占比, 表示在时期产业所消费能源在产业体系中占比 由( ) 式可得:, ,( )( ) 式中, 为产业体系时期的能源碳排放密度,其倒数表示产业体系时期的能源碳排放效率 对( ) 式两边求的导数,并根据推导 的方法,可得:( )( ) 式中, 分别表示产业体系总的碳排放密度的变化产业体系中不同产业碳排放密度变化导致的产业体系碳排放密度的变化产业体系中不同产业能源结构变化导致的产业体系能源碳排放密度的变化,不同产业所消费能源在产业体系中占比变化导致的产业体系能源碳排放密度的变化 其中,不同产业能源碳排放密度表示该产业碳排放技术水平,因此, 可表示不同产业碳排放技术水平变化导致的产业体系能源碳排放密度的变化 综上可知,产业体系碳排放强度变化由不同产业的能源结构( ) 不同产业的能源消费占比( ) ,以及不同产业的碳排放技术水平( ) 所决定:( , , ) ( )( ) 式中, 分别为产业体系的能源碳排放密度变化值能源结构变化值不同产业能源消费占比变化值碳排放技术水平变化值 对( ) 式两边取自然对数,并对时间求导数,可得二氧化碳排放密度的变化率:( ) ( ) ( ) ( )( ) 式中, 和 分别为能源结构变化不同产业能源占比变化和碳排放技术水平变化的碳排放弹性, 和 分别为能源结构不同产业能源占比和碳排放技术水平的变化率 由此可见,能源结构等三因素的变化率影响产业体系的能源碳排放密度的变化率,其程度由它年第 期们的碳排放弹性决定( ) 能源强度因素分解借助 恒等式,对产业体系各个时期的能源消费进行因素分解:() ( ) ( )( )( ) 式中, 表示在时期产业的能源强度 由( ) 式可得:( )( ) 式中, 为产业体系 时期的能源消费强度,其倒数表示产业体系 时期的能源消费效率 对( ) 式两边求的导数,并根据推导 的方法,可得:( )( ) 式中, 分别表示产业体系的能源消费强度变化不同产业能源消费变化导致的产业体系消费强度的变化不同产业能源消费强度变化导致的产业体系能源强度的变化,产出结构变化导致的产业体系能源强度的变化 由( ) 式可知,产业体系的能源强度变化由不同产业中能源消费占比不同产业的能源强度,以及各产业产出占比三个因素决定:( ,, ) ( )( ) 式中, 分别为产业体系的能源强度变化值能源结构变化值产业能源强度变化值 产业结构变化值 对( ) 式两边取自然对数,并对时间求导,可得能源强度的变化率:( ) ( ) ( ) ( )( ) 式中, 和 分别为能源结构变化产业能源强度变化,以及产业结构变化的能源消费弹性, 和 分别为能源结构产业能源强度和产业结构的变化率 由此可见,能源结构等三个因素的变化率影响产业体系的能源强度的变化率,其程度由它们的能源消费弹性决定产出结构升级模型产业体系的升级主要表现在产出结构的升级上,其实质是生产要素的升级 在市场体系中,生产要素充分流动,它决定了产业体系的产出结构 随着生产要素的升级,产出结构不断升级 设产业体系的生产要素为 ,分别代表产业体系的技术水平资本存量 劳动力数量,可将产出结构表示为:( ,,) ( )( ) 式中,表示产业体系的技术水平 根据 ( ) ,用全要素生产率增长率( )衡量产业体系的技术水平 考虑到随机前沿生产函数在一定程度上消除了随机因素对前沿生产函数的影响并且允许技术无效率的存在,这比传统的索洛余值法估计的 更接近经济现实 这里运用 ( ) 提出的随机前沿生产函数估计各省区的随着生产要素的变化,产出结构的变化可表示为:( ,,) ( )产业体系的升级始于生产要素的升级,引入变量,表示产业体系参与者对于生产要素升级所做的努力程度,则( ) 式可表示为:( ( ) ( ) ( ) ) ( )( ) 式两边求 的微分可得:( ) ( ( ) ) ( ) ( ( ) ) ( ) ( ( ) ) ( )( )张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展由( ) 式可知,产业体系产出结构升级由 决定 在( ) 式中, 表示产业体系各方参与者通过升级产业体系技术,提高产业体系技术水平,进而促进产业体系结构升级的贡献度 表示通过提升产业体系资本存量,提高资本生产率,进而促进产业体系结构升级的贡献度 表示参与者通过提高产业体系劳动力数量,提高劳动生产率,进而促进产业体系结构升级的贡献度产业体系碳排放模型综上,得到以下产业体系碳排放模型,如图 根据产业体系碳排放模型,本文将对我国 个省区产业体系碳排放强度能源碳排放密度和能源强度的影响因素进行实证分解研究,并进行计量分析图 产业体系碳排放模型四变量与实证分析变量与数据说明本文的研究对象是全国 个省区 根据前面的理论模型,本文采用年度面板数据,样本区间为 年 涉及的基本变量包括: 固定资产投资劳动力大专以上高素质劳动力三次产业各种能源终端消费量三次产业各种消费能源碳排放量第一,各个省区 各个省区每年的 采用的是以 年的不变价格计算的实际 第二,资本存量 根据张军( ) 提出的我国各个省区资本存量的估算方法,采用永续盘存法估算按可比价格计算的每年的资本存量 第三,劳动力和大专以上高素质劳动力 在衡量劳动力投入时,劳动力素质和劳动时间是影响劳动力投入的重要因素,但由于这两方面的数据较难获得,因此,本文仅以各省区历年的从业人数作为劳动力投入量指标 第四,新增固定资产投资 各省区每年的新增固定资产投资采用 年的不变价格计算的实际固定资产投资 以上数据来自个省区 年统计年鉴 第五,三次产业各种能源的终端消费量 各省区三次产业各种能源终端消费量来自 年中国能源统计年鉴 第六,三次产业各种消费能源碳排放量本文根据 个省区各种能源消费量,并利用这些能源的碳排放因子和碳氧化比率估算出年间的二氧化碳排放量 计算二氧化碳排放量的原始数据来源于 年中国能源统计年鉴年第 期实证结果根据产业体系碳排放因素分解模型,本文计算了 年期间我国 个省区产业体系及其三次产业的碳排放强度能源碳排放密度能源使用强度,以及每个省区三次产业在产业体系中的占比,再据此分析 个省区产业体系在此期间二氧化碳排放变化的趋势及其驱动因素( ) 产业体系二氧化碳排放强度从全国来看,在 年间,由 个省区组成的我国总体产业体系二氧化碳排放强度从年的 吨万元下降到 年的 吨万元,减少了近 ,二氧化碳排放强度年均降幅 吨万元 其中,次产业的二氧化碳排放强度从 年的 吨万元下降到 年的 吨万元,减少 ; 次产业的二氧化碳排放强度从 年的 吨万元下降到年的 吨万元,减少 ; 次产业的二氧化碳排放强度从 年的 吨万元下降到年的 吨万元,减少图 年各省区三次产业碳排放强度变化率如图,在 年间,个省区中,北京等 个省区产业体系二氧化碳排放强度降幅高于全国总体产业体系二氧化碳排放强度降幅 在三次产业中,次产业的二氧化碳排放强度降低幅度高于全国 的水平的有山东等 个省区,另有天津等 个省区 次产业的二氧化碳排放强度出现上升; 次产业的二氧化碳排放强度降低幅度高于全国 的水平的有天津等个省区,另有新疆和甘肃二个省区 次产业的二氧化碳排放强度出现上升; 次产业的二氧化碳排放强度降低幅度高于全国 的水平有天津等 个省区,另有北京等 个省区 次产业的二氧化碳排放强度出现上升( ) 产业体系二氧化碳排放密度由于缺乏各省区产业体系不同能源的二氧化碳排放量数据,只能通过计算获得 本文采用国家温室气体排放清单指南 中二氧化碳排放的计算方法,根据能源消费中 种主要排放二氧化碳的化石能源,煤炭石油和天然气的消费量,并利用这 种不同化石能源的低位热值碳排放因子和碳氧化比率估算各省区产业体系的二氧化碳排放量 由于体现碳排放的不同化石能源的低位热值碳排放因子和碳氧化比率相对稳定,因此,这样处理就意味着各种化石能源的碳排放技术稳定 因此,各个省区产业体系碳排放强度变化就由产业体系中不同产业的能源结构 不同产业的能源消费占比两个因素所决定: ( )从全国看,在 年间,由于能源结构升级缓慢,产业体系总体的碳密度在吨二氧化碳万吨标煤之间 其中,次产业的碳密度在 吨二氧化碳万吨标煤之间窄幅波动,次产业的碳密度在 吨二氧化碳万吨标煤之间窄幅波动,次产业的碳密度在 吨二氧化碳万吨标煤波动张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展图 年我国各省区三次产业能源碳排放密度变化率从区域看( 如图) ,在 年间,北京等 个省区产业体系二氧化碳排放密度下降幅度高于全国总体产业体系二氧化碳排放强度降幅 在三次产业中,次产业的二氧化碳排放密强度下降幅度高于全国总体的有北京等 个省区; 次产业的二氧化碳排放密强度下降幅度高于全国总体的有北京等 个省区; 次产业的二氧化碳排放密强度下降的幅度高于全国总体的有天津等 个省区( ) 产业体系能源强度从全国看,在 年间,我国产业体系总体的能源消费强度从 年的 吨标煤万元下降到 年的 吨标煤万元,下降了 ,年均降幅为 吨标煤万元 其中,次产业的能源消费强度从 年的 吨标煤万元下降到 年的 吨标煤万元,下降了; 次产业的能源消费强度从 年的 吨标煤万元下降到 年的 吨标煤万元,下降了 ; 次产业的二氧化碳排放强度从 年的 吨标煤万元下降到 年的吨标煤万元,减少了从区域看( 如图) ,在 年间,全国只有青海和宁夏两个省区的能源消费强度上升,其余省区能源消费强度下降,其中,北京和天津等 个省区能源消费强度降幅高于全国总体降幅在三次产业中,次产业能源消费强度下降的幅度高于全国总体的有山东等 个省区;次产业能源消费强度下降幅度高于全国总体的有内蒙古等 个省区; 次产业能源消费强度下降幅度高于全国总体的有河北等 省区图 年我国各省区三次产业能源消费强度变化率( ) 产业体系产业结构从全国看, 年间,我国产业体系总体的结构从 年的 次产业占比 次产业占比 次产业占比 升级为 次产业占比 次产业占比 次产业占比年第 期; 次产业占比下降 ,次产业占比上升 ,次产业占比上升 从 年到年,产业结构变化导致能源消费增加 ,二氧化碳排放增加 但是,由于生产总值增加较快,使得能源消费强度和能源碳排放密度降低 从区域来看( 如图) , 年间,次产业占比下降幅度超过全国总体产业体系的有北京等 个省区; 次产业占比下降幅度超过全国总体的有北京和上海等 个省区 次产业占比下降幅度超过全国总体的有: 天津等 个省区图 年各省区三次产业产出结构变化率( ) 产业体系碳排放强度及其 恒等式分解因素由( ) ( ) ( ) 式可知,区域的碳排放强度变化由能源碳排放密度能源强度和产业结构三因素驱动; 能源碳排放密度变化由能源结构和不同产业能源消费占比驱动; 能源强度变化由能源结构能源技术和产业结构驱动 综合以上结果, 年间,由于产出能源消费和碳排放在三次产业中的占比较高,次和 次产业主导着各个省区能源碳排放密度和能源强度的变化趋势,并进一步决定各省区碳排放强度的变化趋势 次和 次产业主导着各省区能源结构和不同产业能源消费占比的变化趋势,并进一步决定着各省区能源碳排放密度的变化趋势; 次和 次产业主导着各个省区能源结构能源技术和产业结构的变化趋势,并进一步决定着各省区能源强度的变化趋势五低碳化发展的影响因素分析从上文可以看出,在 年间,各省区产业体系二氧化碳排放强度的变化趋势由产出结构能源碳排放密度能源消费强度三个因素所驱动 其中,产出结构由产业体系的技术水平资本存量劳动力数量决定; 能源碳排放密度由不同产业的能源结构和能源消费占比决定; 能源消费强度由能源结构不同产业的能源消费技术水平,以及各产业产出占比决定 下文将进一步对我国各省区产业体系二氧化碳排放强度的影响因素及其作用程度进行计量分析,并在此基础上,寻求实现我国产业体系低碳化发展的可行途径,以达到产出增长结构升级能源效率提升和二氧化碳减排的多赢结果,实现产业体系可持续的发展变量( ) 影响产业体系二氧化碳排放强度的变量根据( ) 式和( ) 式,可得 ( ) ( ) ( ) ,据此,确定影响我国各省区产业体系二氧化碳排放强度及其变化率的因素:第一,产业体系能源碳排放效率 在不同省区,产业体系能源结构和能源消费占比存在较大差异,导致不同省区产业体系之间碳排放效率的不同 本文用 表示能源碳排放效率,通过计算张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展能源碳排放密度 的倒数得到 第二,在我国不同省区,三次产业的能源结构能源消费技术水平和产出结构存在较大差异,导致不同省区产业体系之间能源消费强度及其变化率的不同 本文用 表示产业体系能源消费效率 产业体系能源消费效率( ) 通过能源强度 的倒数获取 第三,综合技术水平 在我国不同省区,产业体系的综合技术水平存在差异,这导致不同省区之间产业结构变化趋势的不同 本文用全要素生产率变化率( ) 衡量产业体系的综合技术水平( )第四,固定资本升级 在我国不同省区,由于产业体系发展程度的不同,产业体系的新增固定资本存在较大的差异,这使得不同省区之间产业结构变化趋势不同 本文用新增固定资本与资本存量之比表示固定资本升级( ) 第五,劳动力升级 在我国不同省区,由于经济发展程度教育培训,以及劳动力流向的不同,产业体系的新增劳动力存在较大的差异,这使得不同省区之间产业结构变化呈现不同的趋势 本文用大专以上就业人口与总就业人口之比表示劳动力升级( )( ) 影响产业体系二氧化碳排放密度的变量根据( ) 式,确定影响各省区产业体系二氧化碳排放密度的因素 由于各个省区的产业体系中,次产业和 次产业的能源消费和碳排放的占比较大,因此,本文选择 次产业和 次产业的相关变量作为影响产业体系能源碳排放密度的变量:第一,次和 次产业煤制品和石油制品消费占比 煤炭制品和石油制品是我国各省区 次产业和 次产业的重要能源 本文用 分别表示 次产业煤炭制品和石油制品的消费占比,用 表示 次产业煤制品和石油制品消费占比 第二,次和 次产业能源消费占比由于 次产业和 次产业在产业体系产出中占比较高,并且 次产业的能耗较高,因此,在年期间,它们的能源消费占比较大,对能源碳排放密度影响较大 本文用 和 分别表示 次产业和 次产业的能源消费占比( ) 影响能源消费强度的变量根据( ) 式,确定影响我国各省区产业体系能源消费强度的因素 由于在我国的产业体系中,次产业和 次产业的产出占比和能源消费占比都较大,因此,本文选择 次产业和 次产业的相关变量作为影响能源消费强度的因素,包括: 次和 次产业能源技术 本文用 次产业能源效率( ) 和 次产业的能源效率( ) 代表能源技术水平; 是 次产业和 次产业产出占比用 和 分别表示 次产业和 次产业的产出占比计量分析( ) 模型本文采用面板数据模型进行回归分析 根据第三部分的( ) ( ) ( ) ( ) 式,本文分别确定影响我国 个省区产业体系碳排放强度能源碳排放密度和能源消费强度的计量模型:( )( )( )在以上模型中,因变量 分别表示产业体系碳排放强度 能源碳排放密度能源消费强度,解 释 变 量代表影响因素,其中和分别表示不同省区不同年份的对应值, ,,个省区,,, 年; 和 为个体效应,分别表示各个省区特有的不随时间变化的未观察到的年第 期影响 和 的因素; 和 为残差,表示影响 和 的其他因素; 和 是被估计参数( ) 模型的设定检验对计量模型( ) ( ) 进行 检验,结果表明,三个计量模型存在显著的个体效应 进一步对以上三个模型进行 检验,结果显示,三个模型适用于固定效应模型 计量模型( )( ) 考虑了残差的影响,运用 检验法分别对这三个模型进行检验,结果为 统计量伴随概率较小,表明以上三个模型都存在系列相关 另外,对计量模型( ) ( ) 进行多重共线性检验,相关系数小于 ,解释变量的方差膨胀因子小于 ,这表明变量之间存在多重共线性的可能性较小 此外考虑产业体系的碳排放强度碳排放密度和能源使用强度具有持续性和惯性特征,它们是内生变量 鉴于计量模型( ) ( ) 存在序列相关性和内生性,为解决内生性和残差,并消除个体效应,计量模型( ) ( ) 适用动态面板进行估计,将静态面板的计量模型( ) ( )修正为包含滞后一阶因变量的动态模型( ) ( ) ( )( )( )( )( ) 计量结果( ) 面板残差的平稳性检验对于动态面板数据模型,其前提是面板数据必须平稳,否则可能导致伪回归 为此需要对面板数据的残差进行单位根检验,运用 和 两种方法,对模型( ) ( ) 估计的残差进行单位根检验 结果显示,在 的显著性水平下,残差是平稳的,这表明动态面板数据平稳,运用 方法估计有效,相关估计结果列入表( ) 估计方法及其结果对( ) ( ) 三个模型进行逐步回归,并进行 检验,结果表明除被解释变量是内生变量,其余变量都是外生的,鉴于此,仅选择滞后一阶滞后值作为工具变量 采用两步稳健系统方法并选择 减少矩条件数进行估计,由于共线性检验排除了解释变量之间的关联,估计能消除解释变量与个体效应的联系 模型( ) ( ) 的估计结果列入表 从表中可以看出,这些模型的二阶自相关检验的 值均大于 ,没有拒绝不存在二阶自相关的原假设,过度识别的 检验和 检验均没有拒绝原假设,说明所有模型 估计的工具变量是有效的,模型设定是合理的( ) 估计结果分析表 给出了模型( ) ( ) 对 个省区产业体系 年碳排放强度能源碳排放密度和能源消费强度,以及它们的影响因素进行回归所得到的系数估计值 从 估 计 结 果 看,在年间,全国 个省区中,能源碳减排效率和能源使用效率对碳排放强度具有较强的负影响,这主要是由 次和 次产业能源消费在我国产业体系中占比高,以及 次和 次产业能源结构低碳化所致; 固定资本升级和技术水平具有一定负影响,这是由我国产业体系中固定资本和综合技术升级侧重生产效率,忽视能源使用效率所致; 而劳动力升级具有一定的正影响,但是不显著,主要因为产业体系中资本密集型的高耗能重化工产业占比不断上升,劳动力升级但劳动力资源配置效率低 从碳排放密度的角度,次和 次产业能源消费中煤炭占比 次产业能源消费占比具有一定的正影响,这主要由煤炭的高碳排放属性,以及 次产业中高碳排放的能源占比高所致; 次张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展产业能源消费占比具有一定的负影响,这主要由 次产业中高碳排放的能源占比低所致 从能源消费强度的角度,次产业能源消费中煤炭占比 次产业产出占比具有一定的正影响,这主要由煤炭的低能效,以及 次产业中低能效的能源消费占比高所致; 次和 次产业能源消费中石油制品占比 次产业能源消费技术 次产业产出占比具有一定的负影响,这主要由石油制品的高能效 次产业能源技术提高,以及 次产业中高能效的能源占比高所致表 碳排放强度能源碳排放密度和能源消费强度影响因素的 估计结果碳排放强度 ( ) 能源碳排放密度 ( ) 能源消费强度 ( )解释变量 系数 解释变量 系数 解释变量 系数( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )( )( )因变量滞后 阶( ) ( ) ( )一阶自相关( ) ( ) ( )二阶自相关( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ): 表示系数在 和 统计水平上显著; 括号内为 值; 模型( ) ( ) ( ) 中因变量滞后 阶分别为( ) ( ) ( )年第 期六结论及建议本文借助 恒等式对产业体系的碳排放量进行因素分解,通过生产函数模型化产业体系结构升级,以此为基础构建产业体系碳排放模型,对我国 个省区产业体系 年间的二氧化碳排放强度二氧化碳排放密度和能源消费强度进行测度,并分析其变动趋势 基于此,对影响产业体系二氧化碳排放强度二氧化碳排放密度和能源消费强度的因素进行分析 结果表明,我国产业体系中能源碳减排效率和能源使用效率对碳排放强度下降的作用远高于产业体系升级中固定资本升级技术水平提高的影响; 碳减排效率和能源使用效率的提高主要依赖于能源结构升级;次产业能源消费中煤炭占比对碳排放密度上升的推动作用高于能源消费占比; 次产业能源消费中煤炭占比对碳排放密度上升的作用高于能源消费占比对能源碳排放密度下降的作用; 次产业的产出占比能源结构能源使用技术对能源消费强度影响的程度高于 次产业根据以上结论,提出促进我国 个省区产业体系低碳化发展的建议 第一,实现产业体系低碳化发展,不能仅仅依靠能源结构的变化,需要通过技术水平提升和固定资本升级促进产业体系升级而实现 第二,降低产业体系能源碳排放密度需要降低 次和 次产业煤炭使用量,并且由于次产业属性限制,其能源使用中高碳能源占比相对较低,因此,提高 次产业产出占比,进而提高次产业能源消费占比可以有效降低产业体系中能源碳排放密度 第三,在能源消费及其结构变动约束不断趋紧的形势下,实现能源消费高效率必须转变产业体系高碳化的发展方式,通过结构升级实现能源消费减量化和能源结构的低碳化,提高产业体系能源消费的效率参考文献陈诗一, : 中国碳排放强度的波动下降模式及经济解释,世界经济第 期马丽梅张晓, : 中国雾霾污染的空间效应及经济能源结构影响,中国工业经济第 期王锋冯根福吴丽华, : 中国经济增长中碳强度下降的省区贡献分解,经济研究第 期张军吴桂英张吉鹏, : 中国省际物质资本存量估算: ,经济研究第 期中国社会科学院工业经济研究所课题组李平, : 十 二 五时期工业结构调整和优化升级研究,中 国 工 业 经 济 第期张友国, : 经济发展方式变化对中国碳排放强度的影响,经济研究第 期张友国郑玉歆, : 碳强度约束的宏观效应和结构效应,中国工业经济第 期, , , ,( ) , , :, , , , :, , , ,, , , , , , :, , , ,, , :, , , , , , :,, , , , ,:, , , , ,, , :,, , , , ?, , :, , , : ,, , ,( )张 伟等: 产业结构升级能源结构优化与产业体系低碳化发展, , , , :, , ,:, , , , ,, , :, , , , , ,: , ,:, , , , , ,, , :, , , , ,: , ,:,, , , ,, :, , , , , ,: , , :, , , :, , :,, , , , :, ,:, ,,( : ;: ; : ): ,,, ,,,,, ,: ; ; ;: ( 责任编辑: 王利娜) ( 校对: 晓 鸥)年第 期

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